Kognitivní dimenze s použitím slovesa KRESLIT v tématu Desková tektonika a Kontinentální drift

V celé této úrovni se pohybujeme v kognitivním stupni „zapamatovat“, případně s přesahem do stupně „porozumět“.

Nejjednodušší činností v námi sledovaném tématu (litosférické  desky), kterou žáci 6. třídy konají, je práce s litosférickými deskami jako se skládačkou (puzzle; Kolářová, 2015). Navrhovaný úkol vychází z projektu Americké geologické služby. (Obrázek 9).

Obrázek 9 Předloha litosférických (tektonických) desek připravených k vystřižení

Obrázek 9 je základním uspořádáním, které si žák  zapamatuje. Jde o uspořádání litosférických desek v současné poloze. Nejdříve se žák naučí jména sedmi litosférických desek:

1. Euroasijská + Indická,
2. Severoamerická,
3. Jihoamerická,
4. Africká,
5. Pacifická,
6. Antarktická,
7. Australská.

Desky žák vybarví a následně vystřihne z listu, kde však nejsou desky uspořádané do mapy světa. Žákovi je třeba připomenout, že tektonickou (litosférickou) desku tvoří zpravidla kontinent (pevninská kůra), který vyčnívá nad hladinu oceánu, a „zbylá“ část desky, která je pod hladinou oceánu (oceánská kůra).

Vystřižené litosférické desky žák volně intuitivně sestaví na volném listu papíru A4 a pak následně zafixuje/přilepí. Snadnější postup je činnost podle předlohy, např. mapy ve Školním atlasu, případně učitel pomůže žákovi umístit Africkou litosférickou desku přibližně do středu podkladového papíru a žák kolem ní přidává další litosférické desky.

Závěrečný úkol v této úrovni je, žák:

• OBKRESLÍ okraje litosférických desek  pastelkou nebo fixem;
• OBKRESLÍ okraje Jižní Ameriky.

2 Zakreslit (porozumět)

V kognitivní úrovni „porozumět“ se žák pohybuje „nad“ zapamatovanými fakty/definicemi a tato úroveň by měla být minimální úrovní, kterou žák prezentuje v očekávaném výstupu.

Žák využívá poznatku, kdy jev/fenomén „překračuje“ z jedné desky na druhou (zobrazení praještěři či rostlina – u nich se řídí obrázkem, ne jménem, viz Obrázek 10). Žák využije následující obrázek jako předlohu. Žák pracuje s grafickým přiřazováním základních pojmů v angličtině, kterým rozumí vztahově. 

Obrázek 10 Rozmístění fosilií/zkamnělin na kontinentech jako důkaz existence prakontinentu Pangea (názvy jsou v angličtině)

Žák:

• ZAKRESLÍ do oválu ve vytvořeném obrázku/mapě/puzzle („tektonická“ mapa světa) „překračování“ jevů mezi kontinenty.

Žák s těmito informacemi následně pracuje v úrovni používání („aplikovat“). Navazuje na to, co se naučil.

3 Dokreslit (načrtnout, aplikovat)

Kognitivní úroveň „aplikovat“ se u žáka projeví tak, že znalosti/vědomosti a dovednosti uplatňuje/použije v nových vzdělávacích podmínkách/situacích. Žák pracuje s jinou mapovou předlohou (Obrázek 13) mapkami. Chápe nejen polohu ale také pohyb tektonických (litosférických) desek.

Žák sleduje krátké video, případně Obrázek 11, o pohybu litosférických desek, které před 225 miliony let tvořily shluk v podobě prakontinentu Pangea. Desky se z původní pozice/polohy v prakontinentu Pangea dostaly do pozice/polohy současné. Výrazný je pohyb Indické litosférické desky.

Obrázek 11 Kontinentální drift tektonických desek, poloha desek v geologickém období trias (cca před 150 mil. let, vlevo) a v geologickém období křída (cca před 65 mil. let, vpravo) 

Úkol žáka v Obrázku 11. Žák:

• zvýrazní (DOKRESLÍ) na všech mapách z Obrázku 11 obrysy dvou kontinentů: Afriky a Jižní Ameriky.

V sestavené skládačce (Obrázek 12) chybí Africká tektonická (litosférická) deska. Pro žáka bude snadnější obkreslit (zvýraznit) Jižní Ameriku, ale obtížnější pro něj bude dokreslit do chybějícího místa Afriku.

Obrázek 12 Výsledek sestavení litosférických desek pro žáky 6. třídy. Kvůli ztížení úkolu nedostali žáci Africkou litosférickou desku. Naznačeno dokreslení do skládačky litosférické desky (modrá čára) a Afrického kontinentu (červená čára)

Žák 

• DOKRESLÍ do vytvořené mapy světa obrys afrického kontinentu (Afriky) (pro usnadnění je možné použít mapu ve Školním atlase).

Následující úkol umožňuje zvolená válcová projekce zobrazení světa tektonických (litosférických) desek, která je použita pro skládačku.

Úkol pro žáka:

• DOKRESLÍ v Obrázku 12 rovník, obratníky, polární kruhy a nultý poledník (použít pravítko).

4 Překreslit (analyzovat)

Kognitivní dimenze analyzovat spolu s aplikovat je základem pro optimální úroveň žáka v jeho reprezentaci úrovně očekávaných výsledků. K tomu využijeme následující Obrázek 13.

Obrázek 13 Zóna subdukce (konstruktivní/konvergentní okraj litosférických desek)

Příkladem úkolu takové úrovně je následující. Žák:

• PŘEKRESLÍ z předlohy pohyb a vzájemnou polohu oceánské a pevninské desky v subdukční zóně (nezahrnuje natavování či horotvornou/sopečnou činnost).

Smyslem je, aby žák vystihl alespoň jednu kvalitu v celém komplexu subdukční zóny (viz Obrázek 13), například pohyb desek vůči sobě navzájem, a alespoň jeden důsledek tohoto procesu (viz vyšší úroveň „volně namalovat“). Obecně můžeme vycházet ze SOLO taxonomie (vztah části a celku; Biggs & Tang, 2011). 

5 Vykreslit (hodnotit)

V této kognitivní dimenzi se žák dostává do úrovně excelentní. Rozumí komplexním vztahům, které volně podle sebe, avšak z hlediska uspořádání správně zasazuje do celku. Rozumí funkcím částí v rámci celku. Zde se dostáváme do „vyšších pater“ SOLO taxonomie – Structure of Observed Learning Outcomes / Struktura pozorovaných výstupů učení (Biggs & Tang, 2011), která řeší konstrukci od částí k uspořádaným celkům (Biggs & Tang, 2011).

V zaměření na tuto úroveň kognitivní dimenze využijeme předešlé úkoly a Obrázek 12, na kterém žáci nakreslili rovník, obratníky, polární kruhy a rovník. Protože již mají znalosti o důsledcích pohybů planety Země kolem Slunce, mohou vyřešit následující úkol. Žák:

• VYKRESLÍ (vybarví) plochy/pásy, kde je na Zemi nejtepleji (červeně) a kde nejchladněji (modře).

V tomto úkolu jde o velké zjednodušení, které vychází ze vzájemného postavení Země a Slunce, což má vliv na klimatické pásy (zjednodušeně od rovníku: nízkých, středních a vysokých zeměpisných šířek; teplotně: horké, mírné, ledové) na Zemi, a které lze následně v dalších tématech (např. půdy, flóra, fauna) využívat. Význam tohoto úkolu pro žáky je uvědomit si extrémy v teplotách a jejich lokalizaci na Zemi i rozšíření v zóně/pásu.

V následujícím úkolu se vrátíme k litosférickým deskám a jejich okrajům. Rozlišujeme tři typy okrajů, podle toho, jak se vůči sobě navzájem pohybují:

• Proti sobě (konstruktivní);
• Od sebe (destruktivní);
• Podél sebe (konzervativní) – tento typ ve výuce 6. ročníku potlačíme, protože pro žáky je snazší se učit „opaky“.

Ve výuce zdůrazníme „opaky“ v pohybu desek vůči sobě navzájem (proti a od sebe). Žáci studují mapu litosférických desek ve Školním atlase a hledají místa, kde tyto pohyby jsou. Poznatek žák přenáší do své mapy.

Žák:

• VYKRESLÍ okraje litosférických desek – červeně proti sobě, modře od sebe;
• VYKRESLÍ u červených okrajů hnědě hory, zeleně hluboké příkopy (důraz na správnou stranu od okraje litosférických desek!);
• ZAKRESLÍ do Obrázku 12 polohu sopek  Cotopaxi a Mauna Loa. Jsou na okraji nebo uprostřed litosférické desky?
• VYKRESLÍ vrchol sopky Cotopaxi (nákres z boku a jen vrcholovou část – je pokryta ledovci!).

Na této úrovni kognitivní dimenze (excelentní standard) je nutné vést žáky již odlišně, protože ne všichni jej budou dosahovat. Žák zaměřený pamětně/encyklopedicky (minimální standard) v tomto úkolu OBKRESLUJE, s důrazem na polohu, rozměr, ohraničení. Učitel na konci této činnosti ukáže správné zakreslení a žák si vše zkontroluje.

Významnější z hlediska myšlení je však interpretace svými slovy a vysvětlení pojmů a procesů (VYKRESLÍ/NAKRESLÍ) a samostatného objevování (optimální až excelentní standard)

6 Nakreslit (volně namalovat)

Nejvyšší kognitivní úroveň, která se objevuje i u žáků 6. ročníku. Žák nejen prezentuje, co se naučil (znalost/knowledge), ale také jak tomu rozumí (reprezentace, metaznalost) a jak se sám ke své znalosti dopracoval (meta-kognice). Je schopný vytvářet nové spojitosti či uspořádání. Dovede posoudit také metakognici/metaznalost svého spolužáka, rozumí tomu, co spolužák udělal jinak (zda je to vědomostně/dovednostně správně), případně mu poradit, aby výsledek úkolu byl správný. Jde o úroveň excelentního hodnotícího standardu, viz Obrázek 16.

Žák:

• NAKRESLÍ jednoduchou mapu světa (např. podle Obrázku 16) a umístí do něj probrané stavy a procesy.

Co (jakou kvalitu) žák 6. ročníku nakreslením (re)prezentuje:

• Vysvětlí kontinentální pohyb/drift (vysvětlí dva stavy – prakontinent Pangea a současný stav litosférických desek/současný svět).
• Vysvětlí rozdíl mezi oceánskou a pevninskou kůrou.
• Rozlišuje pohyby okrajů litosférických desek v tektonickém procesu.
• Vysvětlí změnu teploty oceánské kůry během pohybu/podsouvání pod pevninskou kůru.
• Vysvětlí umístění sopek a hlubokomořským příkopům vzhledem k okrajům litosférických desek.
• Vysvětlí, kde vzniká zemětřesení v místě podsouvání desek, kde se nejsilněji projeví na povrchu.

Znalosti, které žák aplikuje/dokreslí a (re)prezentuje v mapě světa, ukazuje Obrázek 14. V něm se poznatky zaměřují na okraje litosférických (tektonických) desek, na žhavé místo (hotspot) v Pacifické litosférické (tektonické) desce, na subdukční zónu (podsouvání desek), riftovou oblast (pohyb desek od sebe) v oblasti Atlantiku a na důsledky v podobě sopek a jejich struktury a tvaru. Další mohou být doplněny například v podobě oblastí s nejčastějším zemětřesením, nebo na oblasti, které jsou blíže k České republice (střet Africké a Euroasijské desky v oblasti Itálie).

Obrázek 14 Možný příklad mentální mapy se znalostmi a dovednostmi, které jsou cílem tohoto vzdělávacího tématu.

Obrázek 15 nabízí schéma (mentální mapu), jak vypadá oblast subdukce (podsouvání oceánské desky), jaký je vzájemný vztah a pohyb litosférických (tektonických) desek vůči sobě navzájem a co je důsledkem tohoto procesu. 

Obrázek 15 Zóna subdukce (konstruktivní/konvergentní okraj litosférických desek)

Následující úkol, který žák 6. ročníku provede, který patří do nejvyšší kognitivní úrovně:

• NAKRESLÍ (volně, bez předlohy) podsouvání oceánské kůry pod pevninskou kůru.

Otázky, které směřují do úrovně excelence a které shrnují celé téma:

• Odkud se bere stále nová část oceánské kůry, když oceánská kůra „zaniká“ pod pevninskou kůrou?
• Co by se stalo, pokud by se oceánská kůra nepodsouvala pod pevninskou kůru?

Následující tabulka 2 poskytuje pro učitele shrnující informace o kvalitativním rozlišení v kognitivní dimenzi, kterou jsme se zabývali výše.

Tabulka 2 Kognitivní dimenze u tématu Litosférické (tektonické) desky založená na činném slovesu KRESLIT

Zdroj: původní

Shrnutí

Téma Litosférické (tektonické) desky prezentuje příklad, jak je možné používat Revidovanou Bloomovu taxonomii (kognitivní dimenzi; in: Anderson & Krathwohl, 2001; in: Vávra, 2011) ve vedení geografické výuky. Důraz v předloženém textu je na využití principu „ceteris paribus“, kdy využíváme základ/kořen slovesa KRESLIT. Jako pomocná/doplňková taxonomie je použita SOLO taxonomie (Biggs & Tang, 2011), která využívá vztahu části a celku (Structure of Observed Learning Outcomes / Struktura pozorovaných výstupů učení. Podle Biggse tato taxonomie umožňuje rozlišovat kvantitativní fázi, zaměřenou spíše na jednotlivosti, popis a naučené algoritmy, a kvalitativní fázi, jako je srovávání, analyzování, vysvětlování příčinnosti, generalizování, vytváření hypotéz a reflexe.

Následný obrázek (Obrázek 16) prezentuje vztah kognitivní dimenze a hodnotících úrovní (minimální, optimální a excelentní), které lze chápat jak obecně ve vzdělávání, tak v geografickém vzdělávání, nejen v uvedeném a analyzovaném vzdělávacím tématu.

Obrázek 16 Navrhovaný vztah mezi kognitivní dimenzí a hodnotícími úrovněmi (minimální, optimální, excelentní)

Je nutné upozornit na to, že v hodnocení úrovní nelze postupovat v ostrých hranicích, což naznačuje Obrázek 16. Vždy bude učitel posuzovat dosaženou úroveň u žáka „komplexněji“. Ale také to od učitele vyžaduje argumentaci a zdůvodnění, zvláště v hraničních oblastech těchto tří hodnotících úrovní, kde může docházet a často také dochází k překrývání. K tomu je určený tento text.

Předložený text je pouze vstupním návrhem, jak ve výuce používat/využívat členění hodnotících úrovní (minimální – optimální – excelentní). Teprve další a další praktická ověřování (zkušenosti) ukáží výhody/nevýhody tohoto přístupu a pomohou s vytříbením podoby činných sloves, která se využijí pro stanovení standardů. Návrh vychází z teoretických východisek a praxe, kterou uplatňujeme v učitelském vzdělávání budoucích učitelů zeměpisu na TU v Liberci.

V dalším textu si ukážeme konkrétní výstupy žáků, jak sestavovali své „tektonické“ mapy světa.

Literatura a použité zdroje

ANDERSON, Lorin W.; KRATHWOHL, David R. A Taxonomy for Learning, Teaching and Assessing. Addison Wesley Longman, Inc, 2001. 302 s. ISBN 0-8013-1903-X.

BUSTIN, R. The living city: Thirdspace and the contemporary geography curriculum. 2. vyd. Sv. 96. Sheffield: Gegoraphical Association, 2011. 9 s. ISBN ISSN 0016-7487.

SLAVIN, Robert E. Educational Psychology. Theory and Practice. 10. vyd. New Jersey: Pearson Education, 2012. 572 s. ISBN 0-13-261395-6.

KOLÁŘOVÁ, Alice. Návrh kooperativního vyučování zeměpisu na příkladu tematických celků. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2015. 91 s.

BIGGS, John; TANG, Catherine. Teaching for Quality Learning at University. Maidenhead: Open University Press, 2011. 380 s. ISBN 978-0-33-524275-7.